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    超聲輻照降解MC-RR動力學(xué)的影響因素

    2010-07-31 09:19:38歐樺瑟高乃云隋銘?zhàn)?/span>黎雷姚娟娟
    關(guān)鍵詞:空化毒素動力學(xué)

    歐樺瑟,高乃云,隋銘?zhàn)?,黎雷,姚娟?/p>

    (同濟(jì)大學(xué) 污染控制與資源化研究重點(diǎn)試驗(yàn)室,上海,200092)

    隨著工業(yè)化和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,近年來水體富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重,我國太湖和滇池常年有大量藻類滋生,由此產(chǎn)生的各類副產(chǎn)物特別是藻毒素對人類健康產(chǎn)生極大威脅,同時造成巨大的經(jīng)濟(jì)和社會損失,引起人們廣泛的關(guān)注[1-4]。藻毒素中,微囊藻毒素(microcystins, MCs)等肝毒素最為常見。MCs是一類環(huán)狀多肽類物質(zhì)且具有很強(qiáng)的肝毒性[5-7]。經(jīng)調(diào)查,黃浦江源水中總MC-LR(Microcystin-LR)質(zhì)量濃度為100~250 ng/L,總MC-RR(Microcystin-RR)質(zhì)量濃度為450~650 ng/L[8],且常規(guī)的混凝→沉淀→過濾→消毒等自來水處理工藝過程對其幾乎沒有去除效果[9],因此,研發(fā)新型高效去除微囊藻毒素的技術(shù)是亟待解決的問題。目前,針對MCs的去除研究方法主要包括化學(xué)氧化法、光催化氧化法、活性炭吸附法、聲化學(xué)法以及生物氧化法,而超聲輻照技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一門新型技術(shù)[10-13],與其他方法相比具有操作和控制簡單,便于自動化操作,處理過程不引入其他化學(xué)物質(zhì),反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等優(yōu)點(diǎn)[14-15]。本試驗(yàn)考察超聲輻照去除水中 MC-RR的動力學(xué)過程并研究超聲頻率和pH等因素對去除反應(yīng)的影響規(guī)律。

    1 材料與方法

    1.1 材料

    1.1.1 試驗(yàn)設(shè)備

    試驗(yàn)采用的超聲裝置購買于中國科學(xué)院上海聲學(xué)研究所,型號為SF型。圖1所示為超聲反應(yīng)器示意圖。

    1.1.2 MC-RR的提取

    試驗(yàn)所用藻種取自太湖,在試驗(yàn)室培養(yǎng)。藻培養(yǎng)液通過離心處理后陰干,研磨成干藻粉備用。試驗(yàn)時將干藻粉溶于去離子水中,隨后在-18 ℃的冰箱中冰凍12 h 后解凍,并重復(fù)3次使藻毒素釋放徹底,之后經(jīng)過離心處理提取上清液。最后,使上清液通過0.45 μm的混合纖維素酯微孔過濾膜并經(jīng)過 SPE(Solid phase extraction)處理提取出其中的MC-RR,最終將得到的提純液用于試驗(yàn)及HPLC(High performance liquid chromatography)分析。

    1.1.3 其他試驗(yàn)試劑

    微囊藻毒素標(biāo)樣 MC-RR(購自武漢水生生物研究所),HPLC級;雙氧水采用體積分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫分析純;NaCl,Na2CO3,NaNO3以及 Na2SO4溶液由分析純固體溶解配制而成;調(diào)節(jié)pH值,所用HCl和 NaOH溶液由分析純濃鹽酸和分析純固體分別配制;試驗(yàn)用水均采用Milli-Q出水。

    1.2 試驗(yàn)方法

    采用超聲輻照工藝去除MC-RR,分別進(jìn)行不同超聲頻率、MC-RR初始濃度、超聲功率、pH條件、聲能密度以及投加4種陰離子的對照試驗(yàn)。

    1.3 MC-RR分析方法

    MC-RR濃度采用高效液相色譜儀(島津LC-2010AHT)測定;采用島津VP-ODS色譜柱(250 mm×4.6 mm);流動相為甲醇(Sigma-Aldrich, USA)和Milli-Q 出水(Millipore, Molsheim, France),預(yù)加φ(三氟乙酸)=0.05%,φ(甲醇)/φ(H2O)=60/40;分析時間為10 min,流動相流速為1 mL/min,柱溫為40 ℃。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 反應(yīng)動力學(xué)

    2.1.1 超聲降解MC-RR機(jī)理

    MC-RR基本分子結(jié)構(gòu)為大環(huán)并間隔雙鍵,具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性,其化學(xué)結(jié)構(gòu)在100 ℃加熱保持不變;其分子結(jié)構(gòu)中含有多個羧基、氨基、酰氨基等極性官能團(tuán),屬于親水性有機(jī)物,易溶于水、難揮發(fā)。分子結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。圖中帶苯環(huán)的長支鏈為ADDA基團(tuán),是重要的生物毒性基團(tuán)。

    超聲降解水體中的有機(jī)污染物屬于物理化學(xué)過程,超聲輻照誘發(fā)水體產(chǎn)生空化泡并歷經(jīng)振動、生長、崩潰閉合的動力學(xué)過程[16];空化氣泡潰滅的極短過程中,其內(nèi)部及其周圍極小空間范圍內(nèi)產(chǎn)生極端高溫和高壓。Mason等[17]的研究表明,空化泡內(nèi)產(chǎn)生的最高溫度Tmax和最大壓力pmax可以采用式(1)~(2)進(jìn)行推導(dǎo):

    圖1 超聲反應(yīng)器示意圖Fig.1 Schematic diagram of ultrasonic reactor

    式中:pm為空化泡崩潰時的內(nèi)部壓力;p為空化泡達(dá)到最大體積時的內(nèi)部壓力;K=Cp/Cv,Cp和Cv分別為空化泡空氣的定壓比熱容和定容比熱容。理論上,pmax可達(dá)50.662 5×106Pa,Tmax可達(dá)5.0×103K以上。在極端的溫度和壓力條件下能產(chǎn)生一系列復(fù)雜反應(yīng),如將空化泡內(nèi)水蒸汽和水-氣臨界面的水分子分解,產(chǎn)生諸如·O,·OH,·H和H2O2等強(qiáng)氧化性物質(zhì)。

    超聲降解 MC-RR包括羥基自由基反應(yīng)、熱解反應(yīng)和臨界面水解反應(yīng)等,根據(jù)反應(yīng)類型和位置不同可以將超聲降解 MC-RR反應(yīng)區(qū)域分為如下幾部分,如圖3所示。

    (1)空化泡內(nèi)部氣態(tài)區(qū)域。MC-RR屬于低揮發(fā)性物質(zhì),因此,不會出現(xiàn)在空化泡內(nèi)部,該區(qū)域內(nèi)環(huán)境變化劇烈,能夠?qū)⑺羝退?氣臨界面的水分子分解并產(chǎn)生·O,·OH,·H和H2O2等強(qiáng)氧化性物質(zhì)。強(qiáng)氧化性物質(zhì)主要產(chǎn)生于空化泡內(nèi)部并由內(nèi)向外擴(kuò)散參與降解反應(yīng)。

    (2)水-氣臨界面區(qū)域。在水-氣臨界面內(nèi)可能發(fā)生的反應(yīng)有羥基自由基氧化和水解/熱解反應(yīng)。MC-RR存在于該區(qū)域的部分主要為憎水基團(tuán)ADDA,帶有親水基團(tuán)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)則分布于溶液中,因此,主要為ADDA在該區(qū)域反應(yīng)。當(dāng)ADDA處于該區(qū)域時,其長鏈上的C=C雙鍵會受到羥基自由基等強(qiáng)氧化劑的進(jìn)攻而受到破壞生成中間產(chǎn)物并最后礦化,Maria等[5]的研究證實(shí)了該反應(yīng),并指出可能的中間產(chǎn)物為帶苯環(huán)基團(tuán)C9H10O,如圖4所示。ADDA是MCs毒性活性基團(tuán)之一[18],故該區(qū)域反應(yīng)能有效去除水中 MCs的毒性。

    圖2 MC-RR分子結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Structure of MC-RR

    圖3 MC-RR分布示意圖Fig.3 Proposed location of MC-RR during cavitation

    圖4 中間產(chǎn)物C9H10O的結(jié)構(gòu)Fig.4 Structure of intermediate product C9H10O

    此外,水解/熱解等反應(yīng)對MC-RR也有破壞作用,除單獨(dú)針對ADDA基團(tuán)外,還有一定概率對MC-RR上較易受到攻擊的部位產(chǎn)生破壞作用。Song等[19]的研究表明該區(qū)域內(nèi)部羥基自由基氧化和水解/熱解對MCs的降解分別占MCs總體降解的35%和26%。

    (3)液態(tài)溶液區(qū)域。液態(tài)溶液區(qū)域的溫度和壓強(qiáng)基本與普通溶液的相同,該區(qū)域發(fā)生的反應(yīng)主要為羥基自由基氧化反應(yīng)。羥基自由基等氧化物主要攻擊MC-RR上的ADDA基團(tuán)及其環(huán)狀結(jié)構(gòu)上的C=C基團(tuán),破壞藻毒素的結(jié)構(gòu)并生成多種中間產(chǎn)物。Song等[19]的研究表明該區(qū)域的反應(yīng)占總反應(yīng)的39%。該區(qū)域反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)理還有待研究。

    以上多種反應(yīng)過程中氧化物均相對于 MC-RR過量,理論上分析降解反應(yīng)符合準(zhǔn)一級動力學(xué)規(guī)律。

    2.1.2 不同初始質(zhì)量濃度下反應(yīng)動力學(xué)

    反應(yīng)動力學(xué)類型的確定對后續(xù)試驗(yàn)研究具有重要意義。試驗(yàn)配制藻毒素儲備液,用HPLC測得MC-RR的初始質(zhì)量濃度為500 μg/L,調(diào)節(jié)pH約為7.0,之后分別配制質(zhì)量濃度為500,250和125 μg/L的反應(yīng)溶液,各取30 mL放于反應(yīng)容器中,調(diào)節(jié)超聲頻率為400 kHz、功率為100 W進(jìn)行超聲輻照,其降解效果如圖5所示??梢姡弘S著反應(yīng)進(jìn)行,MC-RR得到降解。

    圖5和表1顯示初始質(zhì)量濃度對MC-RR的降解影響甚小。當(dāng)MC-RR初始質(zhì)量濃度為125 μg/L時,降解速率常數(shù)k=0.122 min-1,而初始質(zhì)量濃度為250 μg/L和 500 μg/L時,k分別為 0.117 min-1和 0.105 min-1,影響不明顯;去除率的變化在 3%以內(nèi),可以認(rèn)為 MC-RR初始質(zhì)量濃度對反應(yīng)基本沒有影響,試驗(yàn)中出現(xiàn)的細(xì)微差別應(yīng)為誤差所致。

    不同 MC-RR 質(zhì)量濃度時,ln(ρt/ρ0)與反應(yīng)時間t之間呈線性關(guān)系,如圖 6所示。其決定系數(shù)R2≥0.990 8,可認(rèn)為超聲降解MC-RR的反應(yīng)是準(zhǔn)一級動力學(xué)反應(yīng),用以下公式來表達(dá)反應(yīng)類型:

    圖5 MC-RR初始濃度對降解MC-RR的影響Fig.5 Effect of different initial concentrations on degradation of MC-RR

    表1 不同初始濃度下MC-RR降解的準(zhǔn)一級動力學(xué)模型數(shù)據(jù)Table 1 Degradation parameters of kinetics models (pseudo first order)under different initial concentrations of MC-RR

    圖6 MC-RR氧化反應(yīng)的準(zhǔn)一級動力學(xué)曲線Fig.6 Pseudo first-order kinetics plot of MC-RR oxidation reaction

    式中:ρ( M C-RR)為MC-RR的濃度;k(Abs)為表觀動力學(xué)反應(yīng)常數(shù);t為反應(yīng)時間。該式是表觀動力學(xué)降解速率方程,MC-RR濃度是反應(yīng)速率限制因素,k(Abs)為(0.11±0.01)min-1。

    2.2 超聲頻率的影響

    MC-RR 溶液初始質(zhì)量濃度約為 500 μg/L,pH=7.0,功率為100 W,選擇頻率為60,200,400和800 kHz的超聲波對反應(yīng)液進(jìn)行輻照,反應(yīng)時間為40 min,在0,5,10,20和40 min時取樣進(jìn)行檢測,藻毒素濃度變化見圖7,反應(yīng)速率常數(shù)k,決定系數(shù)R2以及MC-RR半衰期如表2所示。由試驗(yàn)結(jié)果可知,各個頻率的超聲波對藻毒素 MC-RR均有降解,其中頻率為400 kHz時的效果最好,40 min去除率接近100%;頻率為800 kHz時次之,40 min去除率達(dá)到92.7%;而頻率為60和200 kHz時,40 min去除率分別為40.4%和66.1%,可見:400 kHz是MC-RR的最佳降解頻率,中頻超聲波對藻毒素的降解效果最好,低頻和高頻的超聲效果均不理想。

    圖7 不同頻率超聲降解MC-RR的影響Fig.7 Effect of different frequency on degradation of MC-RR by ultrasonic irradiation

    表2 不同頻率超聲降解MC-RR的準(zhǔn)一級動力學(xué)模型的擬合參數(shù)Table 2 Fitting parameters of kinetics models (pseudo first-order)on degradation of MC-RR under different ultrasonic frequencies

    不同頻率作用下生成空化泡的數(shù)量、密度、空化泡潰滅時產(chǎn)生的溫度、壓力以及釋放的自由基數(shù)量都不同,這些都影響降解效果。適當(dāng)提高超聲頻率可提高降解效果,因?yàn)榭僧a(chǎn)生更多空化泡/自由基和熱解/水解反應(yīng);但當(dāng)頻率增大到一定極值之后反而不利于降解,隨著頻率不斷增加,空化泡數(shù)量不再增加而趨于飽和狀態(tài),同時頻率升高引起空化閾升高,使空化難以進(jìn)行;空化泡存在周期縮短,潰滅強(qiáng)度也隨之減弱,以上2種作用使空化發(fā)生概率和強(qiáng)度減小,降解速率降低,因此,超聲波對于不同的化學(xué)物質(zhì)存在不同的最佳降解頻率。相關(guān)研究結(jié)果也證實(shí)了該結(jié)論,Song等[20]研究超聲對二甲基異冰片(MIB)和二甲萘烷醇(GSM)的降解效果,結(jié)果表明:當(dāng)頻率為 640 kHz時,降解速度最快;張光明[21]采用超聲處理水中的多氯聯(lián)苯,其反應(yīng)符合擬一級反應(yīng),最佳降解頻率為358 kHz;Koda等[22]采用 20,40,45,96,130,200,400,500和1 200 kHz的超聲輻照KI水溶液,發(fā)現(xiàn)碘的釋放量最大頻率為200 kHz。

    值得注意的是:溶解氣體也是影響因素之一。Inez等[11]在不同頻率、不同溶解氣體下研究超聲的最優(yōu)化工作條件,發(fā)現(xiàn)溶解氣體類型和超聲頻率能影響反應(yīng)效率,且溶有Kr氣的溶液配合500 kHz的超聲能得到最優(yōu)工況。本試驗(yàn)得到的MC-RR最佳降解頻率在400 kHz附近,實(shí)際最佳頻率需采用連續(xù)變頻超聲發(fā)生裝置可檢測,限于試驗(yàn)條件本試驗(yàn)均采用400 kHz超聲裝置。

    2.3 反應(yīng)液pH值的影響

    MC-RR反應(yīng)液質(zhì)量濃度為 500 μg/L,采用 400 kHz超聲發(fā)生器,功率為100 W,反應(yīng)時間為20 min,在0,3,8,14和20 min時取樣進(jìn)行檢測,pH值從1.90調(diào)到12.21,在7個不同pH值條件下進(jìn)行反應(yīng),并用反應(yīng)速率常數(shù)k來表征反應(yīng)速度。k隨pH值變化見圖 8;反應(yīng)速率常數(shù)k、決定系數(shù)R2以及 MC-RR半衰期如表3所示。由圖8可見:pH值在4~10時對反應(yīng)影響甚?。划?dāng)pH值大于10時,反應(yīng)速率有一定下降;在pH值小于4的酸性條件下,反應(yīng)速率明顯提升,最快時(pH=1.9),k=0.400 min-1。

    超聲降解主要發(fā)生在空化泡氣-液界面及其周圍溶液中,離子/極性分子不易接近氣-液界面且難以進(jìn)入空化泡內(nèi),中性分子則較易接近空化泡并以更大比例分布于空化泡周圍。研究表明:溶液酸堿性使有機(jī)污染物以中性分子的形態(tài)存在,并易于揮發(fā)進(jìn)入氣泡核內(nèi)部,能有效促進(jìn)降解反應(yīng)[23]。而MC-RR在低pH值條件下可能以中性分子存在,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)上單獨(dú)存在可電離的 2個羧基,等電點(diǎn)分別是 2.09和 2.19。Maagd等[24]采用辛醇/水互溶體系研究MCs的親疏水性,發(fā)現(xiàn)MCs在兩相中的溶解平衡隨pH值的變化而變化,且pH值在2.09~2.19時MCs以近似中性分子存在,較易從水相進(jìn)入辛醇相中,同理,可推斷 pH值為2.09~2.19時,MC-RR較易接近空化泡進(jìn)而加速其降解,故較低 pH值有利于降解。國內(nèi)外相關(guān)研究也證實(shí)了該理論,Maria等[5]研究不同條件下 TiO2光催化法對 MCs的降解效果,結(jié)果表明在酸性溶液(pH=3.0)中反應(yīng)速率比中性溶液(pH=6.82)提升了 6倍;而陳偉等[25]采用超聲波降解氯苯,發(fā)現(xiàn)pH值對氯苯降解的影響甚小,其原因是氯苯不隨 pH值改變形態(tài),從反面證實(shí)了 pH值對反應(yīng)的影響。值得注意的是:酸堿性還影響到超聲反應(yīng)時溶液中 H2O2與OH·等強(qiáng)氧化物質(zhì)的最大產(chǎn)率。因此,其影響是多因素綜合作用的結(jié)果,詳細(xì)機(jī)理還需進(jìn)一步深入研究。本試驗(yàn)結(jié)果表明,最佳pH值小于2。

    圖8 pH值對超聲降解MC-RR的影響Fig.8 Effect of different pH values on degradation of MC-RR by ultrasonic irradiation

    表3 不同pH值條件下超聲降解MC-RR的準(zhǔn)一級動力學(xué)模型數(shù)據(jù)Table 3 Degradation parameters of kinetics models (pseudo first order)under different pH values

    隨著反應(yīng)進(jìn)行,溶液pH值發(fā)生變化,測得5個初始pH值條件下變化情況如圖9所示??梢姡簆H值均隨著反應(yīng)進(jìn)行而下降,但在不同初始 pH值下變化幅度不同。反應(yīng)過程中可能發(fā)生以下反應(yīng):

    以上反應(yīng)表明:空氣中CO2溶解到水中不斷消耗OH-,且超聲波對水中有機(jī)物的礦化降解最終也產(chǎn)生CO2,理論上pH值應(yīng)不斷下降。實(shí)際反應(yīng)過程符合理論分析。圖9表明:當(dāng)初始pH值較高或較低時,pH值隨反應(yīng)變化不明顯,此時溶液中OH-或H+相對于溶解的 CO2充分過量,起到一定的緩沖作用;pH值為5~10時則無上述作用,當(dāng)pH值為9.64時,經(jīng)過20 min反應(yīng)后pH值下降到6.80左右。pH值的變化影響超聲降解MC-RR速率,但pH值變化較大的區(qū)間內(nèi)MC-RR結(jié)構(gòu)和分布變化較小,因此,對降解效果影響不明顯。

    圖9 超聲系統(tǒng)中不同初始pH值下溶液pH值隨時間的變化Fig.9 Change of pH in solution with time in ultrasonic system under different initial pH

    2.4 陰離子的影響

    由圖10可見:在相同反應(yīng)條件下,陰離子的加入不利于MC-RR降解,加入后降解速率均有所下降;對反應(yīng)影響較大,加入后降解速率僅為原來的68.37%;而影響較小。試驗(yàn)結(jié)果表明對反應(yīng)存在部分抑制作用,證實(shí)了·OH是超聲降解藻毒素的有效物質(zhì),但還存在其他降解作用如熱解/水解,這與Song等[19]的研究結(jié)果相符。張光明等[26]在中性條件(pH=7.2)下采用不同頻率的超聲降解二氯聯(lián)苯,并往反應(yīng)溶液中加入碳酸鹽,發(fā)現(xiàn)358 kHz時的超聲降解效果比加入前降低了77%。郭照冰等[27]研究了加入不同陰離子對超聲降解2, 4-二硝基酚的影響,結(jié)果顯示 CO32-能使去除率降低約 60%。除陰離子外,對于其他·OH清除劑也可得到相似結(jié)論。岑科達(dá)等[28]采用甲醇和碘酸鉀抑制·OH,通過紫外分光光度檢測顯示,在甲基橙的超聲降解過程中·OH是主要有效成分。本試驗(yàn)中,4種離子對MC-RR降解的影響由大至小為:

    圖10 不同陰離子條件下超聲輻照對MC-RR的去除率Fig.10 Removal efficiency of MC-RR under different anions of ultrasonic irradiation

    表4 加入不同陰離子條件下MC-RR降解的準(zhǔn)一級動力學(xué)模型數(shù)據(jù)Table 4 Degradation parameters of kinetics models (pseudo first order)under different anions

    2.5 聲能密度的影響

    聲能密度指單位體積物質(zhì)受到的超聲波能量,在本反應(yīng)中指單位體積溶液受到的超聲輻照能量,單位為 W/mL。國內(nèi)對有關(guān)超聲降解有機(jī)物過程中聲能密度的研究甚少。聲能密度作為超聲反應(yīng)的1個基本參數(shù),需要對其影響進(jìn)行定量分析。本試驗(yàn) MC-RR反應(yīng)液質(zhì)量濃度為500 μg/L,超聲頻率為400 kHz,功率為100 W,pH值為7.0,反應(yīng)時間為20 min,采用不同的聲能密度即1.67,3.33和6.67 W/ mL,在0,3,8,14和20 min時取樣進(jìn)行檢測,藻毒素濃度變化見圖11,反應(yīng)速率常數(shù)k、決定系數(shù)R2以及MC-RR半衰期如表5所示。

    由圖 11可見:反應(yīng)速率隨著聲能密度增大而加快,去除效果改善。聲能密度越大,表明單位體積溶液受到超聲輻照功率越大,且能產(chǎn)生更多的·OH和H2O2促進(jìn)MC-RR的降解。國內(nèi)外相關(guān)研究表明聲能密度是超聲反應(yīng)中的影響因素之一。在超聲降解機(jī)理分析方面,尹周瀾等[29]采用茜素紫光度法檢測超聲輻照水體系產(chǎn)生的·OH濃度變化,在頻率為20 kHz,聲能密度約為12 W/mL時,·OH的產(chǎn)量基本達(dá)到飽和,且超聲波作用產(chǎn)生的·OH與作用時間呈良好的線性關(guān)系。Gonze等[30]對不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)容器進(jìn)行研究,所涉及的聲能密度為0.1~10.0 W/mL,發(fā)現(xiàn)相同結(jié)構(gòu)條件下聲能密度是超聲反應(yīng)的主要影響因素。在降解試驗(yàn)研究方面,寧平等[31]采用超聲降解焦化廢水中的CODCr,發(fā)現(xiàn)聲能密度對降解效果影響顯著;Rong等[32]采用溶液循環(huán)反應(yīng)器結(jié)合超聲輻照降解氯苯,結(jié)果表明:隨著聲能密度增加降解速率升高。可見:降解速率受聲能密度影響并與其成正比。本試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了該理論。

    圖11 不同聲能密度對超聲降解MC-RR的影響Fig.11 Effect of different sound-energy densities on degradation of MC-RR by ultrasonic irradiation

    表5 不同聲能密度下MC-RR降解的準(zhǔn)一級動力學(xué)模型數(shù)據(jù)Table 5 Degradation parameters of kinetics models (pseudo first order)under different sound-energy densities of ultrasonic irradiation

    3 結(jié)論

    (1)超聲輻照技術(shù)能有效降解MC-RR,降解反應(yīng)符合準(zhǔn)一級動力學(xué)模型。

    (2)超聲降解MC-RR受超聲頻率、初始pH值、聲能密度以及影響較大。超聲頻率能改變水中空化泡分布和特性,中頻超聲降解效果最佳;溶液酸堿性對反應(yīng)有明顯影響,在酸性條件下,MC-RR化學(xué)結(jié)構(gòu)和分布發(fā)生變化,反應(yīng)速率提高;能有效清除·OH并阻礙MC-RR的降解,對降解速率影響不明顯,反應(yīng)速率常數(shù)由大至小順序?yàn)椋航到馑俾孰S聲能密度的增加而提高,而初始濃度對反應(yīng)速率無影響。

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